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Convergencia de la electrónica impresa: 3 ideas clave

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En marzo, el sector de la electrónica impresa acudió a la conferencia y exposición LOPEC 2024. Se presentaron algunas de las últimas tecnologías de electrónica impresa que abordan megatendencias mundiales como la electrificación de los vehículos, la personalización de la atención sanitaria, la industria 4.0 y la sostenibilidad Con más de 170 empresas presentes y más de 250 ponencias, había mucho que digerir. He aquí tres cosas que IDTechEx aprendió en la conferencia de este año.


La electrificación abre la puerta a una mayor integración de la electrónica impresa en los vehículos

La electrificación exige un replanteamiento de casi todos los componentes de un vehículo. El mercado se inclina por tecnologías que reduzcan el peso y el consumo de energía para ampliar la autonomía de las baterías y, al mismo tiempo, ofrecer al pasajero prestaciones complementarias de primera calidad.

Como es habitual, los proveedores de tecnología de electrónica impresa demostraron su idoneidad para afrontar estos retos. Entre otras cosas, se imprimieron calefactores de reposabrazos integrados con iluminación LED y componentes electrónicos en molde para la conectividad de componentes en toda la superficie interior. BMW y Eink incluso mostraron sus concept cars con exteriores que cambian de color.

Sin embargo, a pesar de la continua demanda de eficiencia energética optimizada y bajo peso, las soluciones de tecnología impresa han tenido históricamente dificultades para obtener grandes volúmenes de pedidos en el mercado de la automoción. Esto se suele atribuir a los mayores costes asociados o a las barreras normativas en comparación con las soluciones ya existentes. A pesar de cierta desilusión en el sector, está surgiendo una aplicación revolucionaria con potencial para inclinar la balanza hacia la tecnología impresa: la gestión de baterías.

LOPEC destacó el aumento del interés por las tecnologías de gestión térmica y detección de puntos calientes. Entre las soluciones más populares se encuentra la tecnología de sensores impresos y flexibles capaces de trazar mapas espaciales de temperatura y presión junto con el calentamiento activo. Las matrices de sensores impresos de gran superficie que miden métricas físicas pertinentes (por ejemplo, hinchazón y calentamiento) ofrecen información localizada y granular para mejorar el despliegue de las células durante la carga y la descarga.

 

Metatendencias en automoción y tecnología emergente de sensores impresos. Fuente: IDTechEx

El uso de sensores multifuncionales impresos de gran superficie permite integrar soluciones de gestión térmica con un impacto mínimo en el peso y el tamaño, al tiempo que se pretende satisfacer las necesidades de los requisitos normativos y de seguridad previstos. Aunque el calendario exacto de las nuevas normativas sigue siendo incierto, mientras tanto, los proveedores de tecnología están bien posicionados para seguir siendo ágiles a la hora de satisfacer las necesidades de los clientes a medida, desde la investigación y el desarrollo de nuevos materiales para baterías hasta la supervisión activa de las mismas durante su funcionamiento.

Cultivar la cadena de valor descendente aumentará las posibilidades de éxito de la electrónica impresa

Cultivar la colaboración en las fases posteriores de la cadena de valor fue un tema de conversación frecuente este año en LOPEC, cuya necesidad quedó patente por la nutrida representación de la cadena de valor en la conferencia y la exposición.

En las últimas décadas se ha creado un ecosistema saludable de electrónica impresa gracias a la estrecha colaboración entre proveedores de materiales y proveedores de tecnología. Sin embargo, para que se materialice el potencial de crecimiento en mercados clave, es necesario reproducir una colaboración más estrecha con diseñadores de productos, fabricantes, proveedores de servicios y usuarios finales.

Estado de la cadena de valor de la electrónica impresa y áreas de mejora. Fuente: IDTechEx

El sector de la automoción ya está muy integrado verticalmente, con cadenas de suministro definidas y una estrecha retroalimentación entre fabricantes de equipos originales, proveedores y usuarios finales. Esto ofrece una clara vía de entrada para la tecnología de electrónica impresa y es una razón clave por la que el sector es un objetivo tan importante.
La sanidad es uno de los mayores mercados potenciales para la electrónica impresa, pero a diferencia del sector de la automoción, la adopción de la tecnología impresa ha sido bastante lenta. Esto se atribuye en gran medida a la disparidad y desconexión de la cadena de valor. Además, diseñar un modelo de negocio de éxito que incorpore las diversas necesidades de los fabricantes de dispositivos médicos, los proveedores de atención sanitaria, las aseguradoras y los pacientes por igual es un verdadero obstáculo.

Por ahora, una estrategia popular para la comercialización de la electrónica impresa en la sanidad es ofrecer soluciones de detección sencillas, retroadaptables y de bajo coste. Algunos ejemplos son los sensores de presión impresos para camas de hospital, que mejoran la rehabilitación, y los sensores de fugas para bolsas de ostomía, que reducen las posibilidades de infección. Al integrar sensores de bajo coste en equipos ya existentes, estas soluciones se integran en las cadenas de valor existentes sin necesidad de reinventar la rueda.

Los casos de retroadaptación son sólo una pequeña parte de las aplicaciones potenciales de la electrónica impresa en la sanidad. Para que todo el potencial de crecimiento se haga realmente realidad, debe surgir un adalid que centre a los proveedores de tecnología en el desarrollo de soluciones de valor añadido.

Los institutos sanitarios del ámbito de los ensayos clínicos son cada vez más propensos a liderar esta iniciativa. IDTechEx cree que el codesarrollo de la electrónica impresa en los wearables para la atención sanitaria ofrece la oportunidad de añadir más datos y descentralizar los ensayos clínicos. Las instituciones sanitarias están preparadas para combinar la ya sofisticada información sobre los pacientes y las relaciones establecidas con los médicos con tecnologías electrónicas impresas que permitan una monitorización remota continua.

Se están dando pequeños pasos hacia la sostenibilidad y la reducción de los residuos electrónicos

Encontrar el equilibrio entre el rendimiento del producto y sus credenciales sostenibles es cada vez más difícil. Entre los retos está la compleja mezcla de materiales y la composición de las pilas de dispositivos. Los dispositivos electrónicos impresos compuestos por sustratos de plástico, colas y adhesivos, mezclas de tintas metálicas y funcionales, circuitos integrados "pick and place" y sensores son difíciles de desmontar, separar y reciclar. Falta un eslabón clave en el punto de recuperación y separación, lo que impide que surjan procesos circulares que funcionen.


En su lugar, la atención se centra en el desarrollo de materiales biodegradables y compostables. Algunos ejemplos son las tintas conductoras funcionalizadas con elementos biodegradables de k-carragenano, así como sustratos de película de nanocelulosa que pueden convertirse en abono en treinta días. El desarrollo de materiales electrónicos impresos biodegradables y sostenibles se orienta principalmente a su uso en biosensores y parches portátiles. A diferencia de las aplicaciones industriales y de automoción, que requieren sensores robustos con una larga vida útil, el plazo de biodegradación es más adecuado para los consumibles médicos inteligentes desechables. Del mismo modo, esta tecnología también será aplicable a los envases inteligentes y se beneficiará de los flujos de reciclaje más consolidados de los residuos de consumo.

Conclusión y perspectivas del mercado

En LOPEC 2024, las empresas de tecnología de electrónica impresa se centraron en aprovechar las asociaciones establecidas para generar confianza y fomentar el interés de los fabricantes. La electrificación está suscitando un gran interés por las tecnologías de electrónica impresa, y el control de las baterías se perfila como el último gran factor de perturbación del mercado. El progreso del mercado automovilístico también puso de manifiesto la necesidad de un replanteamiento estratégico en el sector sanitario, especialmente en lo que respecta a la colaboración en fases posteriores. En medio de todo esto, persiste el trasfondo de los retos de la sostenibilidad. Sin embargo, estas preocupaciones también pueden ser prematuras para un mercado tecnológico que sigue luchando por alcanzar grandes volúmenes de producción.


El escenario está preparado para que la electrónica impresa aproveche las megatendencias de la automoción y la sanidad, pero cultivar una mayor colaboración en las fases posteriores será fundamental para definir y alcanzar el éxito.

Author: Dr Jack Howley, Technology Analyst at IDTechEx

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